[发明专利]一种自适应波束形成方法、装置及系统

说明书

本发明实施例公开了一种自适应波束形成方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：获取声源方向和当前时刻所处的音频阶段；确定当前时刻的滤波器权系数、期望信号和参考信号；根据代价函数正则化自适应滤波算法或传统自适应滤波算法计算得到下一时刻的滤波器权系数，或将当前时刻的滤波器权系数作为下一时刻的滤波器权系数；基于下一时刻的滤波器权系数对下一时刻的音频信号进行滤波处理。本发明实施例的技术方案，根据声源方向信息将两种噪声抑制性能不同的自适应算法相结合，得到不同的滤波器权系数，进而对音频信号进行滤波处理，在保证非设定方向噪声抑制性能良好的同时，解决了设定方向语音损伤问题，提升了自适应波束形成方法的鲁棒性。

技术领域

本发明实施例涉及降噪技术领域，特别是涉及一种自适应波束形成方法、装置及系统。

背景技术

随着电子干扰理论与技术的迅速发展，电子干扰对雷达等设备构成了严重的威胁，而自适应波束形成技术可以有效降低这种干扰，因此，对于自适应波束形成技术的研究具有重要的意义。

现有的自适应波束形成算法中，例如，利用最小方差无失真响应和增加线性约束的线性约束最小方差等方法，在滤波阶段往往结合一些滤波算法，进而达到抑制噪声的目的。而在一些改进方案中，例如，利用基于矩阵子空间分解的算法，在算法本身加入约束条件后，经过奇异值分解等步骤，最终得到滤波后的语音信号。

发明人在具体实施过程中，发现现有技术中在抑制噪声的同时，也大大损伤了语音信号，而一些改进方案中，虽然在一定程度上减少了语音信号的损伤，但是其对噪声的抑制效果大大减弱，同时，这些改进的算法，其复杂程度过高，运算极为复杂，缺少实用基础。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种自适应波束形成方法、装置、电子设备及存储介质，可以很好抑制非目标方向噪声，解决了目标方向语音损伤问题，提升了自适应波束形成方法的鲁棒性。

为了实现上述效果，本发明实施例主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种自适应波束形成方法，该方法包括：

获取声源方向和当前时刻所处的音频阶段；其中，音频阶段包括语音阶段和静音阶段；

确定当前时刻的滤波器权系数、期望信号和参考信号；

判断所述声源方向是否是设定方向；

若是，且当前时刻所处静音阶段，将当前时刻的所述滤波器权系数、所述期望信号和所述参考信号输入到代价函数正则化自适应滤波算法中，得到下一时刻的滤波器权系数；

若是，且当前时刻所处语音阶段，将当前时刻的滤波器权系数作为下一时刻的滤波器权系数；

若否，将当前时刻的所述滤波器权系数、所述期望信号和所述参考信号输入到传统自适应滤波算法中，得到下一时刻的滤波器权系数；

基于下一时刻的滤波器权系数对下一时刻的音频信号进行滤波处理。

第二方面，本发明实施例还提供一种自适应波束形成装置，该装置包括：

声源方向及音频阶段获取模块，用于获取声源方向和当前时刻所处的音频阶段；其中，音频阶段包括语音阶段和静音阶段；

当前数值确定模块，用于确定当前时刻的滤波器权系数、期望信号和参考信号；

设定方向判断模块，用于判断所述声源方向是否是设定方向；

若是，且当前时刻所处静音阶段，将当前时刻的所述滤波器权系数、所述期望信号和所述参考信号输入到代价函数正则化自适应滤波算法中，得到下一时刻的滤波器权系数；

若是，且当前时刻所处语音阶段，将当前时刻的滤波器权系数作为下一时刻的滤波器权系数；